EGSB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)流場(chǎng)影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、厭氧生物處理技術(shù)由于運(yùn)行成本低、剩余污泥量少、能源可回收等優(yōu)點(diǎn)在城市廢水處理中起著極為重要的作用。近年來(lái)厭氧生物處理反應(yīng)器發(fā)展速度較快,出現(xiàn)了各種形式的厭氧反應(yīng)器,作為研究熱點(diǎn)的厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(EGSB)是其中的一種。近十年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)EGSB反應(yīng)器的研究偏重于布水裝置和三相分離器,主要研究手段是采取實(shí)驗(yàn)研究,由于厭氧生物處理反應(yīng)器的運(yùn)行周期較長(zhǎng),所以取得成果也較慢。
　　本文從計(jì)算流體力學(xué)角度對(duì)EGSB反應(yīng)器內(nèi)加

2、入導(dǎo)流筒后內(nèi)部流態(tài)的變化情況進(jìn)行了研究。采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的手段,利用前處理模塊GAMBIT對(duì)EGSB反應(yīng)器進(jìn)行幾何模型構(gòu)建和網(wǎng)格劃分,基于FLUENT軟件對(duì)EGSB反應(yīng)器內(nèi)部流態(tài)進(jìn)行模擬研究。由于反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部存在廢水與顆粒污泥兩種物質(zhì),所以模擬計(jì)算時(shí)選擇了能夠充分考慮兩相間相互作用的歐拉多相流模型,湍流模型選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型,并采用有限體積法進(jìn)行離散,用SIMPLE算法求解。通過計(jì)算結(jié)果分析了反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)的

3、影響。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　對(duì)EGSB反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬研究,計(jì)算常規(guī)EGSB反應(yīng)器加入導(dǎo)流筒前后內(nèi)部流場(chǎng)的變化情況,根據(jù)速度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的分布判斷反應(yīng)器內(nèi)污水和顆粒污泥的分布情況和運(yùn)行狀態(tài),分析加入導(dǎo)流筒后EGSB反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn);研究運(yùn)行參數(shù)中回流比對(duì)加入導(dǎo)流筒的EGSB反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)的影響,分別設(shè)置回流比為30:1、20:1、10:1、3:1四種情況,模擬分析反應(yīng)器內(nèi)速度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的變化,通過分析比較得出反應(yīng)器運(yùn)行效果最佳時(shí)的回

4、流比;計(jì)算反應(yīng)器與導(dǎo)流筒直徑之比(徑向比)為分別為15:3、15:5、15:7.5時(shí)反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)的變化,分析徑向比對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部流態(tài)的影響;改變EGSB反應(yīng)器高度與導(dǎo)流筒距底部距離的比值(高距比),設(shè)置為40:1、30:1、20:1,對(duì)這幾種情況時(shí)分別進(jìn)行模擬計(jì)算,分析高距比對(duì)EGSB反應(yīng)器內(nèi)部流場(chǎng)的影響。
　　通過以上內(nèi)容的分析比較選出相對(duì)較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù),從而達(dá)到對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的,使EGSB反應(yīng)器內(nèi)部污水和顆